Última atualização: 2026-06-15

Condução Térmica

O calor flui através de um sólido do lado quente para o lado frio, e a lei de Fourier diz com que velocidade. É a física por trás de uma janela fria, de uma parede isolada e do cabo de uma frigideira. Forneça a esta calculadora a condutividade do material, a área e a espessura da placa e as temperaturas em cada face, e ela retorna a taxa de fluxo de calor em regime estacionário em watts — mais o calor total conduzido em um período de sua escolha.

De onde vem a fórmula

O calor conduz ao longo de um gradiente de temperatura: quanto mais acentuada a queda de temperatura através de um material, mais rápido o calor flui. Para uma placa plana, o gradiente é simplesmente a diferença de temperatura $\Delta T$ dividida pela espessura $L$. O fluxo também escala com a área $A$ perpendicular a ele e com uma propriedade do material, a condutividade térmica $k$. Juntando tudo isso, obtemos a lei de Fourier para uma placa.

Fórmula

Uma área maior ou uma diferença de temperatura maior acelera o fluxo; uma placa mais espessa ou menos condutiva o retarda. É a diferença de temperatura que importa, portanto o resultado é o mesmo em kelvin ou em graus Celsius.

Exemplo resolvido

Um vidro simples, $k = 0{,}96\ \text{W/(m·K)}$, área $A = 1{,}5\ \text{m}^2$, espessura $L = 5\ \text{mm}$, com um ambiente a $21\ ^\circ\text{C}$ por dentro e $4\ ^\circ\text{C}$ por fora, ao longo de uma hora:

Quase cinco quilowatts de perda de calor por uma única placa pequena mostra por que o vidro simples fino é um isolante tão ruim.

Reduzindo o fluxo de calor

A fórmula aponta todas as maneiras de reduzir a condução. Diminua a condutividade escolhendo um material isolante; aumente a espessura, como faz um isolamento mais espesso ou um espaço mais largo em vidros duplos; ou reduza a diferença de temperatura. Dobrar a espessura reduz a taxa à metade, e substituir o vidro por uma camada de ar aprisionado — cerca de quarenta vezes menos condutivo — é o que torna uma unidade de vidro duplo selado muito melhor do que um vidro simples.

Limitações

Trata-se apenas de condução em regime estacionário: assume-se que as temperaturas se estabilizaram e o calor flui a uma taxa constante. Não capta o período de aquecimento, nem a convecção e a radiação, que transferem calor através das camadas de ar em cada superfície de uma parede real. As classificações energéticas de edificações combinam todos os três em um único valor U; a condução calculada aqui é apenas um elo dessa cadeia. A fórmula também assume fluxo unidimensional através de uma placa uniforme, não o fluxo ao redor de cantos, pilares ou pontes térmicas.